|
|
|
|
1. Воздух, согретый огнем, легче воздуха в комнате, поэтому он устремляется в трубу. Начавшаяся таким образом циркуляция воздуха продолжается даже в том случае, если огонь разложен не непосредственно под трубой. Чем выше труба, тем лучше в ней тяга, так как в более высокой трубе больше теплого легкого воздуха. Иногда дым из трубы выходит клубами. Это объясняется плохой тягой, вследствие чего в трубу сверху периодически затекает холодный воздух. 2. Прохладным вечером горячий дым и газы лучше поднимаются вверх, чем днем, когда достаточно тепло. 3. Вода в основном тает при 0°С; однако в зависимости от чистоты воды точка замерзания может оказаться и ниже. Хорошо очищенную воду можно переохладить (то есть охладить ниже точки таяния льда так, что она при этом не замерзнет) почти до-40 С. При наличии примесей вода может начать замерзать при более высокой температуре (конечно, не выше точки таяния льда), причем конкретное значение этой температуры зависит от концентрации и природы примесей. При охлаждении воды вследствие случайных флуктуации (обусловленных тепловым движением молекул) кое-где образуются мельчайшие островки льда, которые быстро исчезают, если “температура замерзания” еще не достигнута. При “температуре замерзания” такие островки увеличиваются до некоторого критического размера, после чего они неуклонно продолжают расти, так как дальнейшее замораживание приводит к понижению свободной энергии системы. В чистой воде размер островков достигает критического значения при -40° С. Наличие примесей уменьшает величину критического размера ледяных островков, поэтому вода замерзает при более высоких температурах (но ниже 0° С). 4. Когда мы прикасаемся к холодной металлической поверхности, имеющаяся на коже влага замерзает и поэтому палец может “примерзнуть” к предмету. Примерзание к металлу происходит с большей вероятностью, чем, скажем, к дереву, поскольку теплопроводность металла велика и тепло быстро отводится от кончика пальца. 5. Если температура снега близка к точке таяния, то в результате трения лыж о снег тонкий поверхностный слой снега слегка подтаивает, и вода обеспечивает смазку, по которой лыжи скользят. В дальнейшем из-за вязкого трения в тонком слое j воды создается тепло, достаточное, чтобы водяная смазка все время возобновлялась. Материал, из которого сделаны лыжи,— металл или эбонит — в начале не играет существенной роли. Однако затем он начинает сказываться на скольжении. Так, например, если лыжи металлические (а металл, как известно, хорошо проводит тепло), то тепло будет быстро рассеиваться и образование водяной смазки прекратится. Эбонитовые лыжи или деревянные (которыми пользовались раньше) проводят тепло достаточно плохо, поэтому водяная смазка в этом случае сохраняется. Если температура снега много ниже точки таяния, то водяной слой не возникает, и тогда для уменьшения трения лыжи необходимо смазывать лыжной мазью. 6. Когда в воду добавляют соль, то количество тепла, которое необходимо отбирать у раствора при замораживании, возрастает, поэтому температура его замерзания понижается. Добавка соли также повышает температуру кипения воды. Чтобы преодолеть притяжение к молекулам соли, молекулам воды придется двигаться значительно скорее, только тогда они смогут оторваться и перейти в пар. Аналогичное понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения лежит в основе действия антифриза в автомобильном радиаторе. 7. На испарение воды в кастрюле затрачивается значительное количество тепла. Если кастрюля открыта, то это тепло теряется, так как пар уносится воздушными потоками. Если же кастрюля накрыта крышкой, то пар остается в ней и тепло удерживается внутри кастрюли. 8. В литературе мне встретилось лишь одно-единственное упоминание об этом эффекте. Почему бы вам не поэкспериментировать с собственной духовкой? Понаблюдайте, способствует ли увеличение влажности воздуха в духовке более быстрому ее нагреву. Меньше ли при этом потребуется тепла, чтобы нагревать воздух, скажем, на один градус? Изменится ли в этом случае циркуляция воздуха? 9. Часто, чтобы предотвратить замерзание воды в радиаторах автомобилей, в гараже рядом с радиатором ставят большой таз с водой. При приближении температуры воздуха в помещении к точке замерзания воды сосуд, наполненный водой, служит резервуаром тепла. Когда в нем начинает образовываться лед, высвобождается довольно большое количество тепла (скрытая теплота кристаллизации), благодаря чему дальнейшее охлаждение помещения задерживается. 10. Головка такой птички соединена трубочкой с нижней частью ее туловища, куда налита вода с таким расчетом, чтобы она покрывала конец трубочки. Вместе с водой как в основании, так и в трубочке и головке присутствуют ее пары, причем эти области разделены. Когда вода с покрытой фетром головки испаряется, последняя и находящийся в ней пар охлаждаются. Давление паров в головке уменьшается. Давление паров в основании тогда становится больше, чем в головке, и вода начинает медленно подниматься вверх по трубочке, она стекает вниз, и птички нарушается, и ее головка опускается в стакан с водой. Когда птичка принимает горизонтальное положение, две области с паром соединяются, и давление в них выравнивается. Теперь уже ничто не заставляет воду подниматься вверх по трубочке, она стекает вниз, и равновесие восстанавливается. Птичка возвращается в вертикальное положение, и весь цикл начинается снова. Корпорация РЭНД исследовала возможность использования больших птиц такой конструкции для подачи воды в оросительные каналы в странах Ближнего Востока. |
|
© Натали, Алекс и К° 2003 - 2011 г.
|
